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BREVET D'INVENTION. Perfectionnements apportés aux moteurs à explosion ou à Combustion interne, notamment à ceux à soupapes en tête ".
L'invention est relative aux moteurs à explosion ou à combustion interne, refroidis par l'air ou par l'eau; et elle concerne plus spécialement ( parce que c'est en leur cas que son application paraît devoir offrir le plus d'intérêt ), mais non exclusivement, parmi ces moteurs, ceux dont les culasses sont du type à soupape en tête.
Elle a pour but, surtout, de rendre ces moteurs tels qu'ils répondent mieux que jusqu'à présent aux divers desiderata de la pratique, notamment que l'évacuation des calories à travers lotir culasse soit plus intense.
Elle consiste, principalement -- en même temps qu'à constituer certaines parois des moteurs du genre en question par deux éléments accolés établis en des métaux différents, notamment certaines parois soumises à des développements de calories intenses en même temps qu'à un travail mécanique --, à opérer de façon telle, la liaison entre ces métaux, que l'un desdits éléments comporte une pluralité de trous à travers lesquels puisse pénétrer le métal de l'autre, une telle disposition s'appliquant notamment aux sièges de soupapes et parois de chambres de combustion
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culasses, auquel Cas les trous sont ménagée dans lesdits sièges ou parois de sorte que le métal de la calasse, pénétrait à travers ces trous,
non seulement constitue ainsi des liaisons mécaniques, mais encore facilite, à travers ces liaisons en métal très conducteur de la chaleur, l'évacuation des calories.
Elle consiste, mise à part cette disposition principale, en certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après.
Elle vise plus particulièrement certains modes d'application ( celui pour lequel on l'applique aux moteurs à soupapes en tête ), ainsi que certains modes de réalisation, desdites dispositions; et encore -elle vise, plus particulièrement et ce à titre de produits industriels nouveaux, les moteurs du genre en question comportant application de ces mimes dispositions, les éléments spéciaux propres à leur établis- sement ( notamment les culasses ), ainsi que les ensembles, fixes ou mobiles, comprenant de semblables moteurs.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés,, lesquels complément et dessins ne sont, bien entendu, donnés surtout qutà titre d'indication.
Les fig. 1 à 3 montrent, respectivement, en plan partiel, et en coupé par II-II et III-III fige, 1, uns culasse refroidie par l'eau, du type à soupapes en tête, cette culasse étant établie conformé- ment à l'inTention.
Selon l'invention, et plus spécialement selon celui de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réalisation de ses diverses parties auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant par exemple d'établir une culasse de moteur, par eau notamment polycylindrique, à refroidissement/et à soupapes en tête commandées par culbuteurs ou autres moyens -- étant entendu que l'in-
Tention ne se limite nullement à cette application --, on s'y prend comme suit ou de façon analogue.
On agence ladite culasse, dans son ensemble, d'une manière appropriée usuelle, c'est-à-dire qu'on l'établit en un métal de @ @@@te conductibilité thermique. notamment en aluminium,
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et qu'on lui fait comporter, essentiellement,des chambres de combustion 1, dans le fond desquelles sont ménagés des sièges de soupapes 2,3 communiquant avec des conduits correspondants 4 et 5, pour l'admission et l'échappement, l'ensemble étant susceptible d'être refroidi par une circulation d'eau à l'intérieur de cavités et passages entourant les susdits conduits et chambres, et, conformément à l'invention, on établit,
certaines parties de la culasse exposées à des dévelop- pements intenses de calories tout en étant soumises à un travail mécanique , en un métal différent du. métal à haute conductibilité constituant l'ensemble de la culasse, et on fixe de façon telle, l'un à l'antre, les deux métaux,que le ou les éléments établis à l'aide du second métal soient percés d'une multiplicité de trous à travers lequel le premier métal puisse pénétrer lors de la coulée.
On obtient, grâce à une telle disposition, non seulement une fixation parfaitement rigide, donc résistant aux vibrations, mais encore une bonne évacuation des calories grâce aux liaisons que consti- tuent les portions de métal à haute conductibilité venant remplir les susdits trous.
C'est ainsi que ladite disposition s'appliquera avantageusement, tout d'abord, aux sièges des soupapes, que l'on établira en un métal dur tel qu'un bronze d'aluminium. à cet effet, on ménage lesdits sièges dans un élément 6 qui, établi en un tel métal, peut venir coiffer, soit seulement le fond de la chambre de combustion, soit, de préférence, le fond et les parois latérales de celle-ci ( tout au moins en partie ), ledit élément 6 ayant alors une forme générale appropriée à celle de cette chambre;
et, dans cet élément, notamment dans ses parois latérales, on ménage des trous 8 répondant au but susindiqué, lesquels trous peuvent être, soit simplement cylindriques ou prismatiques, soit évasés vers la culasse ou vers l'intérieur du cylindre ou des deux cotés, étant entendu que toutes dispositions peuvent être prévues pour augmenter le volume,
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ainsi que la surface intérieure de contact avec leegas, des baguettes ou. colonnettes d'aluminium venant remplir lesdits trous.
En outre, l'efficacité de l'agrafage peut être augmentée par le fait que l'on fait comporter, à l'élément 6, du coté de la culasse, des saillies telles que 9, voire des trous borgnes.
Enfin, ledit élément 6 peut être fait tel que sons l'effet du serrage de la culasse, sur le bloc-cylindres, il ait tendance à s'appliquer contre ladite culasse, ce pour quoi il suffit de lui faire comporter un bord libre 10 se rabattant contre le bord. correspondant de la culasse.
On peut, dans le cas représenté d'un moteur polycylindrique, soit prévoir autant d'éléments 6 que de cylindres, soit, comme représenté, façonner en une seule pièce deux éléments voisine ou. davantage.
Sur le dessin, on a supposé que chaoune des chambres de combus- tion présentait un fond incliné par rapport à l'axe du cylindre et l'in- clinaison dirigée du côté des tuyauteries d'admission et d'échappement, tandis que la bougie d'allumage était montée latéralement, du côté opposé, l'élément 6 étant bien entendu alors percé d'un trou fileté 7 pour le passage de ladite bougie.
Les dispositions qui précèdent peuvent s'appliquer à des pièces autres que celles intéressant directement la chambre de combustion : c'est ainsi que les portées 11 des guides de soupapes peuvent être établies un également en/métal différent de l'aluminium, c'est-à-dire en un métal sus- ceptible de résister au grippage aux températures de travail très élevées desdits guides* Il suffit de constituer ces portées par des douilles prises dans la masse au moment de la coulée et fixées par une multiplicité de trous 8 du genre de ceux décrits plus haut.
En suite de quoi, quel que soit le mode de réalisation adopté, on peut obtenir une culasse qui présente, par rapport à celles déjà exis- tantes, les avantages suivants, entre autres : celui d'éviter le matage des sièges de soupapes, puisque ces sièges sont établis en un métal particulièrement résistant; celui d'éviter également le grippage des tiges de soupape; et celui, cependant,de maintenir une conductibilité thermique très élevée, analogue à celle que l'on obtiendrait si la culasse était entière- ment en aluminium.
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Comme il va de ogio et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui préc64.e, l'1nTPticm ne se limite nullement à ceux de ses aèdes de,pp7.ialtion, non plus qu'a aoas des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été envisagest elle en embrasse an contraire tentes les varianteop notavomt celles et elle serait appliquée à des Culasses au tonte, ou, d'Otne 1'89 31 96adre,le à tous moteurs comportant tes o4misages on autre# à fixer aux les parois de la ..la... on du bloc o1S, quelle que soit la nataxs cJ.e..'''fIUX des 416=to à tue.
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PATENT. Improvements made to internal combustion or internal combustion engines, in particular those with overhead valves ".
The invention relates to internal combustion or internal combustion engines, cooled by air or by water; and it concerns more especially (because it is in their case that its application seems to offer the most interest), but not exclusively, among these engines, those whose cylinder heads are of the overhead valve type.
Its aim, above all, is to make these engines such that they respond better than hitherto to the various desiderata of practice, in particular that the evacuation of calories through the cylinder head be more intense.
It consists, mainly - at the same time of constituting certain walls of the motors of the type in question by two adjoining elements established in different metals, in particular certain walls subjected to intense heat developments at the same time as mechanical work. -, to operate in such a way, the connection between these metals, that one of said elements has a plurality of holes through which the metal of the other can penetrate, such an arrangement applying in particular to valve seats and combustion chamber walls
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cylinder heads, in which case the holes are made in said seats or walls so that the metal of the cylinder head penetrates through these holes,
not only thus constitutes mechanical connections, but also facilitates, through these metal connections which are very conductive of heat, the evacuation of heat.
It consists, apart from this main provision, of certain other provisions which are preferably used at the same time and which will be discussed more explicitly below.
It relates more particularly to certain modes of application (that for which it is applied to overhead valve engines), as well as certain embodiments of said arrangements; and again -it targets, more particularly and as new industrial products, the engines of the type in question comprising application of these same provisions, the special elements specific to their establishment (in particular the cylinder heads), as well as the assemblies, fixed or mobile, comprising similar motors.
And it can, in any case, be well understood with the aid of the additional description which follows, as well as the appended drawings, which supplement and drawings are, of course, given above all by way of indication.
Figs. 1 to 3 show, respectively, in partial plan, and in section by II-II and III-III freezes, 1, a cylinder head cooled by water, of the type with valves in head, this cylinder head being established according to the 'intention.
According to the invention, and more especially according to that of its modes of application, as well as those of the embodiments of its various parts to which it appears that preference should be given, proposing for example to establish an engine cylinder head, in particular polycylindrical water cooled / and with overhead valves controlled by rocker arms or other means - it being understood that the in-
Attention is by no means limited to this application - it is done as follows or analogously.
Said yoke, as a whole, is arranged in a customary suitable manner, ie, established in a metal of thermal conductivity. especially in aluminum,
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and that it is made to comprise, essentially, combustion chambers 1, in the bottom of which are formed valve seats 2, 3 communicating with corresponding conduits 4 and 5, for the admission and the exhaust, the assembly being capable of being cooled by a circulation of water inside cavities and passages surrounding the aforesaid conduits and chambers, and, in accordance with the invention, it is established,
certain parts of the cylinder head exposed to intense heat build-ups while being subjected to mechanical work, made of a metal other than. high conductivity metal constituting the entire cylinder head, and the two metals are fixed in such a way, one to the other, that the element or elements established using the second metal are pierced by a multiplicity holes through which the first metal can penetrate during casting.
By virtue of such an arrangement, not only a perfectly rigid fixing, and therefore resistant to vibrations, is obtained, but also a good evacuation of heat thanks to the connections formed by the portions of high conductivity metal filling the aforementioned holes.
Thus, said arrangement will advantageously apply, first of all, to the valve seats, which will be made of a hard metal such as aluminum bronze. for this purpose, said seats are housed in an element 6 which, made of such a metal, can come to cover either only the bottom of the combustion chamber, or, preferably, the bottom and the side walls thereof ( at least in part), said element 6 then having a general shape appropriate to that of this chamber;
and, in this element, in particular in its side walls, holes 8 are provided which meet the aforementioned purpose, which holes can be either simply cylindrical or prismatic, or flared towards the cylinder head or towards the inside of the cylinder or on both sides, it being understood that all arrangements can be made to increase the volume,
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as well as the inner surface of contact with leegas, rods or. aluminum columns filling the said holes.
In addition, the efficiency of the stapling can be increased by the fact that the element 6, on the side of the cylinder head, is made to include projections such as 9, or even blind holes.
Finally, said element 6 can be made such that under the effect of the clamping of the cylinder head on the cylinder block, it tends to rest against said cylinder head, for which it is sufficient to make it include a free edge 10 folding back against the edge. cylinder head.
In the case shown of a polycylindrical engine, it is possible either to provide as many elements 6 as there are cylinders, or, as shown, to form two neighboring elements in one piece or. more.
In the drawing, it is assumed that each of the combustion chambers had a bottom inclined with respect to the axis of the cylinder and the inclination directed towards the side of the intake and exhaust pipes, while the spark plug ignition was mounted laterally, on the opposite side, element 6 then being of course pierced with a threaded hole 7 for the passage of said spark plug.
The foregoing provisions can be applied to parts other than those directly affecting the combustion chamber: thus the bearing surfaces 11 of the valve guides can be established also in / metal different from aluminum, i.e. that is to say in a metal capable of resisting seizing at the very high working temperatures of said guides * It suffices to constitute these bearing surfaces by bushings taken in the mass at the time of casting and fixed by a multiplicity of holes 8 of the kind of those described above.
As a result, whatever the embodiment adopted, it is possible to obtain a cylinder head which has, compared to those already existing, the following advantages, inter alia: that of avoiding matting of the valve seats, since these seats are made of a particularly resistant metal; that also to prevent seizing of the valve stems; and that, however, of maintaining a very high thermal conductivity, similar to that which would be obtained if the cylinder head were entirely of aluminum.
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As it goes from ogio and as it follows moreover already from what precedes64.e, the 1nTPticm is in no way limited to those of its aedes of, pp7.ialtion, nor to aoas of the embodiments of its various parts having more especially been considered is it embraces on the contrary the variants and notavomt those and it would be applied to cylinder heads in mowing, or, of Otne 1'89 31 96frame, the to all engines comprising your equipment or other # to fix to the walls of the ..la ... on of the block o1S, whatever the nataxs cJ.e .. '' 'fIUX des 416 = to kill.
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The 1nTezLUon. Pou object of portootiomommte brought to the engines $ ex, plo.1on or internal combustion, in particular to those with '0 \ 1.P1P "in titI, which pel" i'8atonïeen 4 oou1nent, pnDO: 1paletaent, in .. time that to constitute certain walls don motors of the kind in question by de = il..t. aoco1é. dtabliar in d4ftirentes metals .ut.,. tn1 certain "", "" .. tWa1S0fJ to intense calorie developments even at the same time as afoopic work #, & to operate 1 & 9031 such # the bond between these metals, that one a..lC1ite 414MUte oofflrte a plurality of thrones to trarevu which can penetrate the útal of the antra, a terlla disposition .ta1? PUquaut not¯¯1; with the seats of valves and walls 4o ohU1bJ; the, combustion established # in nn metal more rÔ8: 1stan: b but monk oon4ucteur than that 40.
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